初中物理人教版八年级下册7.1 力学案

这是一份初中物理人教版八年级下册7.1 力学案，共9页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，自主预习，合作探究，精讲点拨，归纳整理，当堂练习等内容，欢迎下载使用。

【学习目标】
1．了解弹力及弹力产生的条件。
2．了解弹簧测力计测量力的原理。
3．会正确使用测力计测量力的大小。
【学习重点】：会使用弹簧测力计。
【学习难点】：弹力的概念及产生条件
【自主预习】
1．物体受力后会发生形变，不受力时又能恢复到原状的特性叫做弹性. 有些物体变形后不能自动恢复原状，物体的这种特性叫塑性。
2．物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力．
3．测量力的大小的工具叫测力计.弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，利用这个道理制成的测力计叫弹簧测力计。
4．弹簧测力计的使用方法：看清量程，认清它的分度值，观察指针是否指零，使用测力计时，挂钩上力的方向必须与测力计的轴线方向一致，所测力不能超过测力计的量程.
【合作探究】
探究一：弹力
复习：力的作用效果之一是：可以使物体发生形变，指物体在受力时，发生的形状或体积的改变。
动手做一做：按下列要求做一做，观察所发生的现象：
（1）用力拉弹簧；撤去力，观察弹簧的形状变化。
（2）用力拉橡皮筋；撤去力，观察橡皮筋的形状变化。
（3）用力压气球；撤去力，观察气球的形状变化。
（4）用力压橡皮泥；撤去力，观察橡皮泥的形状变化。
（5）用力弯折铝导线；撤去力，观察铝导线的形状变化。
（6）用手压钢尺，钢尺变弯；撤去力，观察钢尺的形状变化。
小组讨论总结，上面这些形变的相同点和不同点：
【相同点】这些物体受力后都发生了形变。
【不同点】弹簧、橡皮筋、气球、钢尺发生形变后，还能恢复原状；橡皮泥、铝导线发生形变后，不能恢复原来的形状。
1. 弹性：物体受力时发生形变，不受力时恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性。
2. 塑性：有些物体形变后不能自动地恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做塑性。
3．弹性形变：物体受力发生形变，外力撤去后能自行恢复原状的形变。
4．塑性形变:外力撤去后，物体不能自行恢复原状的形变。
5．形变的普遍性：任何物体受力都能发生形变，不过有的形变比较明显，可以直接看见；有的形变极其微小，要用特殊的方法将其微笑形变放大后才能显示出来。
拓展：用手挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变吗？
讨论与交流：坚硬的物体在很小的力的作用下也会发生形变，可能发生了形变，但是由于形变量太小所以肉眼观察不出来。我们怎样来体现微小的形变量？
演示实验：将椭圆形厚玻璃瓶灌满水(加有蓝墨水)，把细玻璃管通过带孔额橡皮塞插入瓶中。沿着不同的方向用力捏后玻璃瓶，观察细管中水面的高度变化。请你从力使物体发生形变的角度解释所看到的现象。
现象：用力捏玻璃瓶，使玻璃瓶的形状发生变化，细管中的水面升高或下降，停止捏玻璃瓶，玻璃瓶恢复原状，细管中的水面恢复到原来的位置。实验中采用了放大法，把玻璃瓶的形变放大了。
【体验】用力压弹簧和拉弹簧，手有什么感觉？

我们在拉弹簧或压弹簧时，弹簧发生的是弹性形变，感受到它们对手有力的作用。
6．弹力
（1）定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力。
（2）弹力产生条件：①物体间是否接触：②接触处是否存在着相互挤压或拉伸(即是否发生了弹性形变)。
（3）弹力的三要素：
①大小：与物体的材料和弹性形变程度有关，同一物体，弹性形变越大，弹力越大；
②方向：垂直于物体的表面，与恢复形变的方向相同，与发生弹性形变方向相反；
= 3 \* GB3 ③作用点：在两个物体的接触面上。
7.常见的弹力
弹力是我们日常生活中常见的一种力，我们常说的压力、支持力、拉力等，其实质都是弹力。
甲图中，一本书放在桌子上．桌子发生了形变，要恢复原状，要向上恢复，所以向上产生弹力——支持力；书发生了形变，要恢复原状，要向下恢复，所以向下产生弹力——压力．拉弹簧时的拉力、跳板对运动员的支持力等都是弹力．

问题：弹力在生活中有广泛的应用，你知道生活中还有哪些地方用到弹力吗?
例如：①我们用的自动铅笔和一些圆珠笔笔筒里面要利用弹簧的弹力.
②跳水运动中 1m板和 3 m板的跳水都是利用了跳板的弹力.
③射箭运动员利用了弓的弹力才能把箭射出去.
④撑竿跳高运动员利用撑竿形变后产生的弹力把人弹得更高些.
⑤体操比赛中，跳马运动员利用踏板的弹力才能腾空，跳远运动员也要利用踏板的弹力.
⑥拉力器也是利用了弹簧的弹力.
8.弹性限度：
【做做看】取出圆珠笔里的小弹簧，先用较小的力拉，再用较大的力拉，发生较大形变。观察后一种情况下，撤去力后弹簧还能恢复原状吗？
总结：物体的弹性有一定的限度，超过这个限度，撤去力后物体也不能恢复到原来的形状。使用弹簧时不能超过它弹性限度，否则会使弹簧损坏。
探究二：弹簧测力计
1．测力计：测量力大小的工具叫做测力计．物理实验中经常使用的测力计是弹簧测力计。
2．弹簧测力计的构造：由弹簧、指针、刻度板、和挂钩组成．

提出问题：弹簧测力计的原理是什么？弹簧受到的拉力与弹簧伸长的长度有什么关系？
实验器材：钩码(每个钩码施加的拉力为0.5 N)、刻度尺、轻质弹簧、铁架台
实验步骤：
（1）将弹簧悬挂在支架上，测量出弹簧原长记录在表格中；
（2）在弹簧下端依次增加相同规格的钩码,分别测出对应的伸长后的长度,把数据记录在表格内.
实验数据：
画出弹簧伸长量ΔL与弹簧受到的拉力F的关系图象
分析表中数据和图像可知：
实验结论：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越_大__，弹簧的伸长量就越_长。而且，弹簧的伸长量与受到的拉力成_正_比。
3．弹簧测力计的制作原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长．
实验：练习使用弹簧测力计
（1）观察弹簧测力计的量程，并认清它的每个小格表示多少牛。
（2）检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线上，如果不在，应该把指针调节到零刻度线上。
（3）用手拉弹簧测力计的挂钩，并分别使指针指到1 N、3 N、5 N的位置，感受1 N、3 N、5 N的力。
（4）测量身边小物体对弹簧测力计的拉力。
① 把文具袋悬挂在弹簧测力计的挂钩上，文具袋对弹簧测力计的拉力F1= 。
② 用弹簧测力计沿水平方向拖动桌面上的文具袋，测量文具袋对弹簧测力计的拉力F2= 。
（5）总结使用弹簧测力计时应注意的几点操作要求：
①首先看清它的量程，即测量范围，加在弹簧测力计上的力不许超过它的量程；
②认清它的分度值，以便读数时快速准确；
③观察指针是否指在零刻度线上，若没有，则需要校零；
④使用前，轻轻拉动它的挂钩几次，避免弹簧被外壳卡住；
⑤使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确；
⑥待等示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度板面垂直。
6.其他形式的测力计
实验室还有其他常用的几种弹簧测力计：

握力计 弹簧秤 托盘秤
【精讲点拨】
1．判断弹力产生的依据：(1)物体间是否直接接触．弹力是接触力，不相互接触的物体之间是不会发生弹力作用的． (2)接触处是否相互挤压或拉伸.
2．有些物体的形变是微小的，人眼不能观察到.任何物体在弹性限度内都能发生弹性形变，只不过有的物体形变不明显，不易直接观察到.
3．物体发生形变时如果超出弹性限度，将发生塑性形变.例如：人在水泥地面上行走、汽车在水泥地面上行驶，都会使路面发生弹性形变.汽车如果超载就可能使路面的形变超过弹性限度，路面会发生塑性形变即路面被破坏.
4．弹簧的伸长是指弹簧伸长的长度，不包括弹簧的自身长度．
【归纳整理】
【当堂练习】
1.（2020 邵阳）下列现象中，发生了弹性形变的是（ ）
A．橡皮泥上留下漂亮的指印
B．跳水跳板被运动员压弯
C．粉笔掉到地上断成两截
D．饼干一捏变成碎片
【答案】B
【解析】A. 橡皮泥上留下漂亮的指印,橡皮泥已经不能自行恢复原状了，所以不是弹性形变；
B. 跳水跳板被运动员压弯。当运动员起跳时，跳板恢复原状，给运动员一个向上的弹力，所以是弹性形变；
C. 粉笔掉到地上断成两截，已经不能恢复原来的形状，所以不是弹性形变；
D. 饼干一捏变成碎片。当外力撤去后，也不能恢复原来的形状，所以不是弹性形变。故选B
2.（2020 黑龙江省龙东地区）如图乙所示，弹簧测力计的示数为_______N
【答案】 1.2
【解析】由图乙所示弹簧测力计知道，测力计的分度值是0.2N，示数是1.2N．
3.（2020 四川省遂宁市)请根据要求作图（保留作图痕迹）。
一个木箱静止于斜面，请作出木箱对斜面的压力示意图________；
【答案】
【解析】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如上图所示。
4.（2020 山东省济宁市）请在图中画出跳水运动员对跳板的压力。
【答案】
【解析】跳水运动员对跳板的压力竖直向下，如下图所示

5.（2020 广东省）如图所示为实验室常用的弹簧测力计，使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否______，指针是否______。
【答案】 (1). 卡住 ； (2). 指零
【解析】（1）弹簧测力计在使用前首先应轻轻拉动几次，目的是检查指针、弹簧与外壳之间是否卡住，避免造成测量不准。
（2）其次使用前必须检查指针是否在零刻度线上，如果指针没有对准零刻度线，需要调零。
6.（2020 四川省成都市）在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中：
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是_________；
A.力可以改变弹簧的形状
B.力可以改变弹簧的运动方向
C.力可以改变弹簧的运动快慢
(2)在进行图所示的实验前，应将弹簧测力计沿_____________方向放置，然后进行调零；
(3)小武同学猜想：用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，示数可能不同。以下设计中，能验证该猜想的是__________。
A.测量一根头发能承受的拉力
B.测量同一个木块受到的重力
C.测量让小武感受相同的拉力
D.测量拉动同一个木块的拉力
【答案】 (1). A (2). 水平 (3). B
【解析】(1)[1]弹簧测力计测量力的大小是利用力可以改变弹簧的长度，即改变弹簧的形状。
故选A。
(2)[2]实验时，需要水平拉动木块，所以在实验前，应将弹簧测力计沿水平方向进行调零。
(3)用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，则要控制力大小不变。
A．测量一根头发能承受的拉力，头发断时，力会突变，不好读数，不能验证；
B．测量同一个木块受到的重力，木块重力不变，方向竖直向下，能验证；
C．测量让小武感受相同的拉力，人的感觉不精确，不能验证；
D．测量拉动同一个木块的拉力，人拉动速度不同，会导致拉力示数不同，不能验证，故选B。
7.（2020 江西省)请你应用所学的物理知识解答下列问题｡
在一定范围内，弹簧受到的拉力越大，就被拉得______，利用这个道理可以制成弹簧测力计如下图甲所示，圆筒测力计下挂有一重物，其重G为2N。则此测力计的分度值为______N｡如果用力F竖直向下拉动挂钩，如下图乙所示，则拉力F为______N。
【答案】(1). 越长 ； (2). 0.2 ； (3). 0.8。
【解析】(1)在一定弹性限度范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长就越长，弹簧所受的拉力与弹簧的伸长成正比；弹簧测力计就是根据这个原理制成的。
（2）圆筒测力计下挂有一重物，其重G为2N，共有10个小格，一个小格表示0.2N，分度值是0.2N。
（3）图乙中，拉力F为：F=4×0.2N=0.8N。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
物体受力后的形状
撤去力后的形状
用力拉弹簧，弹簧伸长了
弹簧恢复原状
用力拉橡皮筋，橡皮筋伸长了
橡皮筋恢复原状
用力压气球，气球变形
气球恢复原状
用力压橡皮泥捏，橡皮泥扁了
橡皮泥不能恢复原状
用力弯折铝导线，铝导线变弯
铝导线不能恢复原状
用手压钢尺，钢尺变弯
钢尺恢复原状
弹簧原长L0（cm）
拉力F（N）
弹簧长度L（cm）
弹簧伸长长度△L= L- L0（cm）
12.56
0.5
12.96
0.5
1.0
13.36
1.0
1.5
13.76
1.5
2.0
14.16
2.0
2.5
14.56
2.5
3.0
14.96
3.0